200萬人口小國發明無氣體金屬空調，或引發全球空調革命！

高級版主 | 6 天前

1樓

炎熱的夏天，你打開空調，房間迅速變涼。而這台安靜運行的空調沒有任何會損害環境的氣體，也不會悄悄成為氣候變化的“幫兇”，因為它的核心製冷系統使用的是金屬合金，沒有任何氣體排放，或引發全球空調革命。

小國大創新：斯洛維尼亞的無氣體空調

斯洛維尼亞是歐洲一個僅200萬人口的小國，但盧布爾雅那大學的工程師們卻正在書寫製冷史上的新篇章。近百年來，我們使用的所有空調和冰箱都基於同一原理：氣體壓縮、蒸發、冷凝的循環過程。但斯洛維尼亞研究人員說：「我們可以不用氣體也能製冷。 ”

　　

神奇的金屬“冰塊”

這項突破的核心是一種叫鎳鈦合金（Nitinol）的特殊金屬。與其他金屬不同，這種合金有一個奇特的特性：當你擠壓它時，它會變熱; 當你釋放壓力時，它會急劇降溫。科學家們稱這種現象為「彈熱效應」（elastocaloric effect）。

　　

想像一下，如果你能快速壓縮一塊海綿，它會變熱; 然後當你鬆手讓它恢復原狀，它會變冷——鎳鈦合金就是這樣工作的，只是效果強大得多。

　　

環保意義重大

傳統空調使用的製冷劑是全球變暖的「隱形殺手」。。這些氣體（HFCs）的溫室效應是二氧化碳的上千倍。即使是一小塊手掌大小的空調洩漏，其環境影響也相當於一輛汽車行駛15,000公里產生的碳排放！

　　

斯洛維尼亞的SMACool原型機通過完全消除這些有害氣體，直接解決了這一環境威脅。雖然它目前效率僅為傳統系統的15%，但考慮到這項技術剛剛起步不到十年，而傳統壓縮機已經完善了一個世紀，這已是令人鼓舞的開始。
中國突破：香港科大的千瓦級跨越

就在斯洛維尼亞的科學家們努力改進他們的原型機時，令人驚喜的消息早已從香港傳來。 2025年2月，香港科技大學的研究團隊在世界頂級科學期刊《自然》上發表了突破性成果：他們實現了世界首台千瓦級固態空調，使用的同樣是鎳鈦合金的彈熱效應。

　　

從“不可能”到“已實現”

過去，彈熱製冷系統的冷卻功率不超過300瓦，這使得該技術僅能用於小型裝置。香港科大團隊的系統將這一數位提升至1,284瓦——足以在15分鐘內將一個小房間從悶熱的31°C降至舒適的21°C。

　　

他們是如何實現這一躍進的？

　　

香港科大團隊提出了幾項關鍵創新：

　　

串聯力量，並聯流體“的架構：想像10個工人一起推動一塊石頭（串聯用力），但冷卻液像分流的河水一樣並行流過每個工人身邊，保持低壓高效。

　　

薄壁管狀設計：就像鋁鍋比鐵鍋導熱更快，他們使用薄壁管狀鎳鈦合金，大大提高了熱傳遞效率。

　　

石墨烯「魔法水」：研究人員在普通冷卻液中添加了少量石墨烯（每升僅2克），熱傳導效率卻提高了驚人的50%。這就像給普通水加入了「超級導熱粉末」。

　　

高頻運行：系統能以3.5赫茲高頻穩定運行，每秒完成3.5次壓縮-釋放迴圈，大大提高了製冷效率。

這兩項研究展示了科學創新的美麗畫卷：斯洛維尼亞團隊開創了新路徑，而香港科大團隊則突破了實用化的關鍵瓶頸。兩者互為補充，共同推動了這項革命性技術的發展。

　　

未來：我們的空調將徹底改變

當一個小國和一所大學都能做出如此重大的突破，我們有理由相信，未來幾年，這項技術將可能迅速成熟。未來夏天將：

沒有嗡嗡作響的壓縮機

沒有對環境有害的製冷劑

　　更高的能源效率　　

更小的碳足跡

　　

考慮到全球空調數量預計從目前的20億台增至2050年的60億台，這項技術的普及將為應對氣候變化提供重要武器。

　　

有時候，最偉大的創新並非來自規模最大的國家或投資最多的公司。斯洛維尼亞的例子告訴我們，突破可以源自任何地方; 而香港科大的研究則表明，中國科學家正在引領前沿技術的商業化進程。

　　

無論這場製冷革命最終由誰主導，有一點是確定的：在應對氣候變化的關鍵時刻，科學與創新正為我們帶來一股真正的「清涼風」！

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